JPH03127778A - ビリミジン誘導体およびそれを含有する液晶組成物 - Google Patents

ビリミジン誘導体およびそれを含有する液晶組成物

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JPH03127778A
JPH03127778A JP1265663A JP26566389A JPH03127778A JP H03127778 A JPH03127778 A JP H03127778A JP 1265663 A JP1265663 A JP 1265663A JP 26566389 A JP26566389 A JP 26566389A JP H03127778 A JPH03127778 A JP H03127778A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示装置に用いられるネマチック液晶組成
物の成分として有用なピリミジン誘導体に関する。
〔発明の概要〕
本発明は一般式 (上式中、Rは炭素原子数が1〜10の直鎖アルキル基
を示し、シクロヘキサン環はトランス配置である。)で
表わされる新規なピリミジン誘導体であり、ネマチック
液晶相を有する。また、本発明の化合物は誘電率の異方
性(△ε)が大きい特徴を有する。
したがって、本発明の化合物と他のネマチック液晶化合
物またはその類似化合物と混合することにより駆動電圧
の低いネマチック液晶組成物を得ることができる。
〔従来の技術〕
ネマチック液晶相の電気光学効果を利用した液晶表示装
置の表示方式には動的散乱型、ゲストホスト型、捩れネ
マチック型(TN型)、超捩れネマチック型(STN型
)などが知られており、これらを作動させる駆動方式に
はスタティック駆動方式、ダイナミック駆動方式(又は
時分割駆動方式)、2周波駆動方式、アクティブマトリ
ックス駆動方式などが用いられている。
液晶表示装置は他の表示方式と比較して1)、小型・薄
型化が容易である。
2)、駆動電圧が低い。
3)、消費電力が非常に小さい。
4)、受光素子であるため長時間使用しても目が疲れな
い。
等の特徴を有する。そこで、これらの特徴を生かして時
分割駆動方式のTN型液晶表示装置がウォッチ、電卓、
オーディオ機器、自動車のダツシュボード、各種計測器
等に広く応用されてきた。さらに最近ではアクティブマ
トリックス駆動方式のTN型液晶表示装置(TFT方式
とMIM方式が実用化されている)が液晶カラーテレビ
、STN型液晶表示装置がパソコンやワープロのデイス
プレィにと表示画素数が非常に多い大容量表示装置に応
用されつつあり、将来はCRTに代る表示装置として注
目を集めている。このように、今後もその応用分野はさ
らに拡大して行くと思われるが、それに用いられる液晶
材料に要求される特性も変化して行くであろうが、以下
に掲げた諸特性は基本的なものである。
1)、着色がなく、熱、光、電気的、化学的に安定であ
ること。
2)、実用温度範囲が室温付近でてきるだけ広いこと。
3)、駆動電圧が低いこと。
4)、電圧−輝度特性の立ち上りが急峻であり、またそ
のしきい値電圧(Vlh)の温度依存性が小さいこと。
5)、電気光学的な応答速度が速いこと。
6)、視角範囲が広いこと。
これらの特性の全てを満足するような液晶材料は知られ
ておらず、使用分野により数項目を重視した液晶組成物
が作られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記の諸特性のうち1)を満足する液晶化合物は多数知
られているが、2)以下の特性を単一成分で満足するよ
うな液晶化合物は知られていない。
そこで、複数の液晶化合物またはその類似化合物を混合
した液晶組成物を用いて要求される特性を得ている。し
かし、どのような液晶組成物を用いても2)〜6)の特
性の全てに満足できるものは得られていないことは前に
述べたが、3)の駆動電圧が低い液晶組成物の応用分野
はリチウム電池を用いた液晶表示装置、太陽電池を用い
た液晶表示装置等たいへん広く、今後もさらに拡大され
ると思われる。液晶表示装置の駆動電圧を下げる方法と
してはそれに用いる液晶組成物のVlhを下げれば良い
。液晶組成物のVIhは次式で表わされる。
ここで、Kは弾性定数、kは比例定数を表わす。
したがって、△εの大きな液晶化合物を混合した液晶組
成物を用いれば良いことがわかる。ところで、従来の△
εの大きな3環より成る液晶化合物%c Nはネマチッ
ク−等方性液体相転移温度(N−1点)は高いがKの値
が大きいため混合することにより■、が上昇する欠点を
有していた。
そこで、本発明の目的は他の複数の液晶化合物又はその
類似化合物と混合することにより、駆動電圧が低い液晶
組成物を得ることができる△εが大きなピリミジン誘導
体を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は一般式 (上式中、Rは炭素原子数が1〜]0の直鎖アルキル基
を示し、シクロヘキサン環はトランス配置である。) で表わされるピリミジン誘導体である。本発明の化合物
(1)は例えば次の合成方法により得ることができる。
即ち、2−(トランス−4−アルキルシクロへキシル)
エチルマロン酸ジエチル(2)と3,4−ジフルオロベ
ンズアミジン塩酸塩(3)をメタノール中ナトリウムメ
トキシドを用いて反応させ2− (3,4−ジフルオロ
フェニル)−5(1) [2−()ランス−4′アルキルシクロヘキシル)エチ
ル] −4,6−シヒドロキシピリミジン(4)を得る
(ステップ1)。化合物(4)をジエチルアニリン存在
下にオキシ塩化りんで塩素化して2− (3,4−ジフ
ルオロフェニル)−5[2−(トランス−4′アルキル
シクロヘキシル)エチル]−4,6−ジクロロピリミジ
ン(5)を得る(ステップ2)。化合物(5)をエタノ
ール溶媒中で酢酸カリウム存在下に5%パラジウムカー
ボンを触媒に用いて水素で接触還元して本発明の2−(
3,4−ジフルオロフェニル)−5[2−(トランス−
4′アルキルシクロヘキシル)エチル]ピリミジン(1
)を得る(ステップ3)。
つぎに、化合物(2)は次の合成方法により得られる。
即ち、トランス−4−アルキルシクロへキサンカルボン
酸(6)を水素化ビス(メトキシエトキシ)アルミニウ
ムナトリウムを用いて還元しトランス−4−アルキル−
1−ヒドロキシメチルシクロヘキサン(7)を得る(ス
テップ1)。化合物(7)をピリジン存在下に塩化チオ
ニルで塩素化してトランス−4−アルキル−1−クロロ
メチルシクロヘキサン(8)を得る(ステップ2)。
化合物(8)をジメチルスルホキシド(DMSO)中で
シアン化ナトリウムでシアノ化してトランス4−アルキ
ル−]−シアノメチルシクロヘキサン(9)を得る(ス
テップ3)。化合物(9)をエタノール中で水と水酸化
ナトリウムを用いて加(2) 水分解してトランス−4−アルキルシクロヘキシル酢酸
(10)を得る(ステップ4)。化合物(10)を化合
物(6)を還元したときと同様に反応させてトランス−
4−アルキル−1−(2ヒドロキシエチル)シクロヘキ
サン(11)を得る(ステップ5)。化合物(11)を
化合物(7)を塩素化したときと同様に反応させてトラ
ンス4−アルキル−1−(2−クロロエチル)シクロヘ
キサン(12)を得る(ステップ6)。化合物(12)
とマロン酸ジエチル(13)をエタノル中でナトリウム
エトキシドを用いて反応させて化合物(2)を得る(ス
テップ7)。また、化合物(3)は次の合成方法で得ら
れる。即ち、市販(3) の3,4−ジフルオロヘンジニトリル(14)をエタノ
ールに溶解し、塩化水素ガスを吹き込んで3.4−ジフ
ルオロベンズイミダ−1・塩酸塩(15)を得る(ステ
ップ1)。化合物(15)をアンモニアガスを吸収させ
たエタノール溶液と反応 0 1Q− させて3,4−ジフルオロベンズアミジン塩酸塩(3)
を得る(ステップ2)。
〔実 施 例〕
以下、実施例と応用例とにより本発明をさらに詳しく説
明する。
実施例1 2−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)エチル
マロン酸ジエチルの製造方法。
トランス−4−プロピルシクロヘキサンカルボン酸34
0g (2,0モル)をトルエン600 cm3に溶解
し、水素化ビス(メトキシエトキシ)アルミニウムナト
リウムの70%トルエン溶液1400cm’  (5,
0モル)を撹r1゛シながら滴下し、80−90°Cて
3時間撹拌した。反応液を撹拌しなから]0%塩酸を滴
下し、分離した部層を10%塩酸・水の順序で洗浄し、
トルエンを留去した。残った波体を減圧蒸留(b、p、
85℃/2mmHg)してトランス−4−プロピル−1
ヒドロキシメチルシクロヘキサン300g(1゜9モル
)を得た(ステップ1)。これを脱水ピリ1 ジン160g (2,0モル)に溶解し、水冷撹ff下
に塩化チオニル274g (2,3モル)を滴下し、撹
拌しなから105−1.1.0℃に5時間加熱した。反
応物を濃塩酸300 c m 3と氷20 Og中に注
ぎ、クロロホルムで抽出し、10%塩酸、水の順序で洗
浄し、クロロホルムを留去した。残った’tr1体を減
圧蒸留(98°C/3.0mmHg)してトランス−4
−プロピル−1−クロロメチルシクロヘキサン313g
(1,,8モル)を得た(ステップ2)。これをジメチ
ルスルホキシド360cm3に溶解し、シアン化ナトリ
ウム92 g(1,9モル)を加えて1.40 ℃まで
加熱した。
反応物を冷却し、水500Cm3を加えてヘキサンで抽
出し、水で洗浄した。残渣を減圧蒸留(115℃/3.
5mmHg)してトランス−4−プロピル−1−シアノ
メチルシクロヘキサン291g(]、、8モル)を得た
(ステップ3)。これをエタノール1.200 c m
 ″に溶解し、水1260m3と水酸化カリウム464
gを加えて10時間還流した。反応物中のエタノールを
留去し、残渣 2 を水1200 c m 3に溶解し、濃塩酸1000 
cm3を加え、クロロホルムで抽出し、水で洗浄した。
クロロホルムを留去してトランス−4−プロピルシクロ
ヘキシル酢酸325g (1,8モル)を得た(ステッ
プ4)。これをトルエン500 cm3に溶解し、水素
化ビス(メトキシエトキシ)アルミニウムナトリウムの
70%トルエン溶液1230cm’  (4,4モル)
を撹F1!シながら滴下し、80−90℃で3時間撹拌
した。反応液を撹拌しながら10%塩酸を滴下し、分離
した部層を10%塩酸・水の順序で洗浄し、トルエンを
留去した。残った液体を減圧蒸留(105℃/ 3 m
 mHg)L、、てトランス−4−プロピル−1−(2
ヒドロキシエチル)シクロヘキサン277g (1゜6
モル)を得た(ステップ5)。このアルコールの65g
 (0,38モル)を脱水ピリジン32g(0,40モ
ル)に溶解し、水冷撹拌下に塩化チオニル55gを滴下
し、105−11(1℃に511q間撹けした。反応物
を濃塩酸60cm’と氷40g中に注ぎ、クロロホルム
で抽出し、1〔〕%塩酸、水の順序で洗浄し、クロロホ
ルムを留去した。残った液体を減圧蒸留(90℃/3m
mHg)してトランス−1−プロピル−1,−(2−1
0ロエチル)シクロヘキサン63.5g (0,34モ
ル)を得た(ステップ6)。エタノール340cm’に
ナトリウム7.8g(0,34モル)を溶解し、マロン
酸ジエチル65.6g (0,41モル)と前工程で得
た塩化物を加え10時間還流した。反応物中のエタノー
ルを留去し、残渣に水300Cm3を加えてクロロホル
ムで抽出し、水で洗浄し、クロロホルムを留去した。残
った液体を減圧蒸留(151℃/ 3 、 0 m m
 Hg ) して2−(トランス−4′−プロピルシク
ロヘキシル)エチルマロン酸ジエチル65g (0,2
1モル)を得た(ステップ7)。
これと同様な合成方法により下記の化合物を得た。
2−(+−ランス−4′ −エチルシクロヘキシル)エ
チルマロン酸ジエチル b、p、1.38℃/3mHg  4 2−(トランス−4′ −ブチルシクロヘキシル)エチ
ルマロン酸ジエチル b、  p、165°C/3mH
g 2−(トランス−4′−ペンチルシクロヘキシル)エチ
ルマロン酸ジエチル b、p、180℃/ 3 m m
 Hg 2−(1−ランス−47−ヘプチルシクロヘキシル)エ
チルマロン酸ジエチル b、p、197℃/ 3 m 
m Hg 2−(トランス−4′−ヘプチルシクロヘキシル)エチ
ルマロン酸ジエチル b、I)、200℃/]、mmH
g 2−(1−ランス−4′−オクチルシクロヘキシル)エ
チルマロン酸ジエチル b、  p、  213℃/ 
]、 m m Hg 実施例2 3.4−ジフルオロベンズアミジン塩酸塩の製造方法。
市販(アルドリッチ社製)の34−ジフルオロベンゾニ
トリル5 C) g (0、36モル)をエタノール8
0cm’とベンゼン100cm3に溶解し、乾燥した塩
化水素ガスを飽和するまで吸収させ、5℃以下で20間
放置した。反応物中の溶媒を減圧下に留去し、残渣をエ
タノール200 cm3から再結晶して3.4−ジフル
オロペンスイミダート塩酸塩73g (0,33モル)
を得た(ステップ1)。アンモニアガスを飽和させたエ
タノール300 c m ’にこのイミダート塩酸塩を
加え、1晩室温で撹r1゛シた。反応?rl中のエタノ
ールを約゛1′−分留太し、再結晶して3,4−ジフル
オロベンズアミジン塩酸塩56g (0,29モル)を
得た(ステップ2)。
実施例3 2−(3,4−ジフルオロフェニル)−5[2−(+−
ランス−4′−プロピルシクロヘキシル)エチル]ピリ
ミジンの製造方法。
エタノール80cm3にナトリウム1.9g(0,08
モル)を溶解し、実施例1で合成した2−(+−ランス
−4−プロピルシクロヘキシル)エチルマロン酸ジエチ
ル6、 3g (0,02モル) 6 と実施例2て合成した3、4−ジフルオロベンズアミジ
ン塩酸塩4.6g (0,024モル)を加えて7時間
還流した。反応物を濃塩酸200m3と氷50g中に注
ぎ、析出した黄色結晶を濾過し、水で洗浄した。結晶を
エタノール200 c m 3と伴に加熱撹拌し、濾過
してエタノールで洗浄してから乾燥して2− (3,4
−ジフルオロフェニル)5− [2−()ランス−4′
 −プロピルシクロヘキシル)エチル]−3,6−シヒ
ドロキシビリミジン6.4g (0,017モル)を得
た(ステップ])。これをオキシ塩化りん51cm3に
溶解し、N、 N−ジエチルアニリン7.7cm3を加
えて100時間還流した。反応物中のオキシ塩化りんを
減圧下に留去し、残渣をクロロホルムに溶解して20%
水酸化ナトリウム水溶液70cm3と氷100 g中に
注ぎクロロホルム層を分離して、10%水酸化ナトリウ
ム水溶波・水・1096塩酸・水の順序で洗浄した。ク
ロロホルムを留表し、残渣をアセトンとメタノールのA
t0溶媒から再結晶して2−(3,4−ジフルオロフェ
ニル) 7 5−[2−(+−ランス−4′ −プロピルシクロヘキ
シル)エチル]−3,6−シクロロキシビリミジン6、
 1.g (0,015モル)を得た(ステップ2)。
これをエタノール450cm’に溶解し、5%パラジウ
ム−カーボン0.7gと酢酸カリウム5. 5g (0
,06モル)を加えて撹拌しながら水素ガスを吸収させ
た。反応物を濾過してパラジウム−カーボンを除き、濾
液中のエタノールを留去し、残渣をクロロホルムに溶解
し、10%塩酸・水の順序で洗浄した。クロロホルムを
留去し、残渣をアセトンとメタノールの混合溶媒から再
結晶して2− (3,4−ジフルオロフェニル)5− 
[2−()ランス−4′−プロピルシクロヘキシル)エ
チル]ピリミジン3.8g (0,01モル)を得た(
ステップ3)。この化合物の相転移温度をDSCにより
測定した結果は下記の通りであった。
 8 実施例3と同様な合成方法により下記の化合物を合成し
た。
(3゜ ジフルオロフェニル) [2 (トランス 4′ エチルシクロヘキシル) (3゜ 4−ジフルオロフェニル) [2 (トランス 4′ ブチルシクロヘキシル) (3゜ ジフルオロフェニル) [2 (トランス 4′ ペンチルシクロヘキシル) 1 つ (3,4 ジフルオロフェニル) −5−[2 (トランス 4′ −へキシルシクロヘキシル) 2−  (3,4 (トランス ジフルオロフェニル) −5−[2 4′−ヘプチルシクロヘキシル) (3,4 (トランス ジフルオロフェニル) −5−[2 4′−オクチルシクロヘキシル) 応用例 市販のネマチック液晶組成物ZLI−1565(メルク
社製)の90重量%に本発明の化合物2(3,4−ジフ
ルオロフェニル) −5−[2(トランス−4′−ブチ
ルシクロへキシル)エチ0 ル]ピリミジン10重量%を混合した液晶組成物CNお
よびc、u+e蓮ン(9にNを各々10重鳳%ずつ混合
した組成物〔B)およびCCEを作った。これらの液晶
組成物をTN型セル(セル厚9μm)に封入し20℃に
おいて電圧−輝度特性のvlh(輝度が10%となる電
圧)を71111定した結果を第1表に示した。
第  1  表 〔発明の効果〕 以上述べたように本発明のピリミジン誘導体を他の液晶
組成物と混合することによりVlhの低い液晶組成物が
得られることが確認できた。
以   」ニ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (上式中、Rは炭素原子数が1〜10の直鎖アルキル基
    を示し、シクロヘキサン環はトランス配置である。) で表わされることを特徴とするピリミジン誘導体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03264565A (ja) * 1990-03-15 1991-11-25 Chisso Corp ピリミジン誘導体

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